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掺杂基团对氮改性TiO₂紫外光催化活性影响的机理研究

刘会景 , 柏源 , 孙红旗 , 金万勤

无机材料学报 doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00443

以TiCl₄为钛前驱体，采用沉淀法制备了氮掺杂和纯TiO₂. X射线衍射（XRD）和N₂吸附－脱附等温线表征结果表明：所制催化剂以锐钛矿相为主，具有介孔结构. X射线光电子能谱（XPS）证实掺杂的氮以系列NO_x存在. 由紫外－可见漫反射吸收光谱（UV-Vis）可知：氮掺杂TiO₂ ( N-TiO₂ )在400～550nm的可见光区出现新的吸收带. 4-氯苯酚(4-CP)降解实验表明，N-TiO₂的紫外和可见光催化活性均高于纯TiO₂. N-TiO₂具有较高紫外光活性的原因可归于催化剂中含有的NO_x. NO_x在不改变TiO₂禁带宽度的情况下，拓展了它的感光范围，激发更多的光生电子和空穴参与反应，并可降低电子和空穴的复合几率，从而提高了催化剂的紫外光活性.

关键词: 二氧化钛 , nitrogendoped , photocatalysis , UV light